Het gentiaanblauwtje vliegt in één generatie per jaar van begin juni tot half augustus, met een top tussen 5 juli en 15 augustus. Doorgaans verspreiden ze zich nauwelijks. Zelden worden vlinders op meer dan enkele honderden meters de vlinders een vangstplaats teruggevangen. De eitjes worden afgezet op de ongeopende bloemen van de klokjesgentiaan (Gentiana pneumonanthe). Hierbij hebben de vrouwtjes een voorkeur voor de hoogst gelegen knoppen van gentianen die boven de vegetatie uitsteken. Vanuit het ei vreten de rupsen zich na ruim een week een weg door de eiwand naar het vruchtbeginsel van de gentiaan. Hier verblijven de rupsen enige weken. Door onderlinge concurrentie om voedsel tussen de rupsen, overleeft een deel van de rupsen dit niet.
Na het verlaten van de gentianenknop laat de rups zich op de grond vallen. Onder gunstige omstandigheden wordt de rups nu door een knoopmier van het genus Myrmica geadopteerd. In Nederland en Vlaanderen betreft dit hoofdzakelijk de bossteekmier (M. ruginodis), maar de ruwknoopmier (M. scabrinodis) en de rode steekmier (M. rubra) zijn alternatieve waardmieren. Afhankelijk van de omstandigheden verblijven de rupsen tot de volgende zomer of een jaar langer in het mierennest. Uit een enkel mierennest kunnen tot wel twintig vlinders te voorschijn komen, maar meestal is het er een handvol. De vlinders moeten zien zo snel mogelijk het nest te verlaten omdat ze vanaf het moment van uitkomen als indringers worden gezien en daarom heftig worden aangevallen.